一种供电电路及开关电源制造技术

本发明专利技术公开了一种供电电路及开关电源，供电电路包括：电容C1、电容Cb、二极管D1和开关管Q3；电容Cb一端连接桥臂中点、另一端连接二极管D1的阳极和开关管Q3一端，二极管D1的阴极和电容C1一端连接供电电路输出端，开关管Q3另一端和电容C1另一端连接供电电路接地端；开关电源工作的各周期：当电容C1两端电压小于预设阈值电压时，开关管Q3关断：在桥臂上开关管开通、下开关管关断时，电容Cb和C1充电，并为供电电路的输出端供电；在桥臂上开关管关断、下开关管开通时，由电容C1为供电电路的输出端供电，电容Cb放电；当电容C1两端电压大于或等于预设阈值电压时，开关管Q3导通：电容C1被旁路。本发明专利技术能减小开关电源的成本和体积，提高效率和可靠性。靠性。靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种供电电路及开关电源


[0001]本专利技术涉及供电
，特别涉及一种供电电路及开关电源。

技术介绍

[0002]现有技术中，常见的开关电源电路结构一般包括有功率级电路、控制器和给控制器供电的供电电路，控制器接收供电电路提供的满足要求的供电电压后开始工作，并控制功率级电路中的开关管的导通和关断，以将输入信号转换为稳定的输出信号。在交流
‑
直流（AC
‑
DC）开关电源电路中，常采用低压差线性调节器、集成钳位电路等方式产生供电电压信号，虽然采用低压差线性调节器和集成钳位电路产生供电电压信号的电路结构简单，但是损耗很大，导致开关电源效率降低。
[0003]第三绕组供电是一种能够很好地产生供电电压信号的电路方案。如图1所示为一种常见的第三绕组供电的开关电源电路的原理图，其中的开关电源电路的功率级电路以不对称半桥反激式变压器电路为例，包括有第一开关管Q1和第二开关管Q2构成的半桥结构和谐振电容器Cr，以及一变压器T和次级侧电路，所述供电电路通过一第三绕组与所述变压器进行耦合以获得所需要的供电电压，这种方式供电损耗小，开关电源效率较高。但是这种方案第三绕组的供电电压信号等输出建立后才能建立起来，在开关电源电路刚启动期间需要供电电容C1供电一段时间，应用时一般要求足够大的供电电容或启动电流，且需要增加一个第三绕组，势必使得开关电源成本变高，体积增大。
[0004]另外，在具有恒流功能的产品中，如果恒流电压很低，第三绕组无法提供辅助供电电压，这种情况下通常需要正反激供电，供电电路复杂，成本高，有必要进行优化和改进。

技术实现思路

[0005]鉴于现有技术的不足，本专利技术要解决的技术问题是提供一种供电电路及开关电源，至少能在一定程度上解决现有技术的不足。
[0006]作为本专利技术的第一个方面，所提供的供电电路的实施例技术方案如下：
[0007]一种供电电路，用于为开关电源的控制器提供供电电压，所述开关电源为桥式开关电源，所述开关电源包括变压器，以及位于所述变压器原边的至少一个桥臂，其中，所述供电电路包括：电容C1、电容Cb、二极管D1和开关管Q3；所述电容Cb一端作为所述供电电路的输入端，用于连接所述桥臂的中点，所述电容Cb另一端同时连接所述二极管D1的阳极和所述开关管Q3的一端，所述二极管D1的阴极和所述电容C1一端连接在一起作为所述供电电路的输出端，所述开关管Q3的另一端和所述电容C1另一端连接在一起作为所述供电电路的接地端，用于连接所述开关电源原边的接地端；
[0008]所述开关电源工作的各周期，所述供电电路的工作方式如下：
[0009]当所述电容C1两端电压小于预设阈值电压时，所述开关管Q3关断：在所述桥臂上开关管开通、下开关管关断时，通过所述开关电源原边的输入端为所述电容Cb和所述电容C1充电，并为所述供电电路的输出端提供供电电压；在所述桥臂上开关管关断、下开关管开
通时，由所述电容C1储存的能量为所述供电电路的输出端提供供电电压，所述电容Cb通过所述开关管Q3放电，使得所述电容Cb恢复充电功能；
[0010]当所述电容C1两端电压大于或等于预设阈值电压时，所述开关管Q3导通：所述电容C1被旁路。
[0011]优选地，所述开关管Q3为二极管D3，所述二极管D3的阴极为所述开关管Q3的一端，所述二极管D3的阳极为所述开关管Q3的另一端。
[0012]优选地，所述开关管Q3为MOS管Q3，所述MOS管的漏极为所述开关管Q3的一端，所述MOS管的源极为所述开关管Q3的另一端，所述供电电路还包括充电控制电路，所述充电控制电路连接所述开关管Q3的栅极；
[0013]所述充电控制电路用于获取表征所述电容C1两端电压大小的第一电压，将所述第一电压与所述预设阈值电压比较，并依据比较结果控制所述开关管Q3的导通与关断。
[0014]优选地，所述充电控制电路为电压比较器，所述电压比较器的同相输入端连接所述供电电路的输出端，所述电压比较器的反相输入端用于输入所述预设阈值电压，所述电压比较器的输出端连接所述开关管Q3的栅极。
[0015]进一步地，所述充电控制电路具有滞回功能，所述预设阈值电压包括第一预设阈值电压Vth1和第二预设阈值电压Vth2，控制所述开关管Q3导通时所依据的比较结果为所述充电控制电路将所述第一电压与所述第一预设阈值电压Vth1比较的结果；控制所述开关管Q3关断时所依据的比较结果为所述充电控制电路将所述第一电压与所述第二预设阈值电压Vth2比较的结果。
[0016]优选地，所述充电控制电路为滞回电压比较器，所述滞回电压比较器的同相输入端连接所述供电电路的输出端，所述滞回电压比较器的反相输入端用于输入所述第一预设阈值电压Vth1和所述第二预设阈值电压Vth2，所述滞回电压比较器的输出端连接所述开关管Q3的栅极。
[0017]进一步地，所述供电电路还包括二极管D4和一绕组，所述绕组为所述变压器的辅助绕组，所述绕组一端连接所述二极管D4的阳极，所述二极管D4的阴极连接所述电容C1一端，所述绕组另一端连接所述电容C1另一端。
[0018]作为本专利技术的第二个方面，所提供的开关电源的实施例技术方案如下：
[0019]一种开关电源，所述开关电源为桥式开关电源，所述开关电源包括控制器、变压器，以及位于所述变压器原边的至少一个桥臂，其特征在于：所述开关电源还包括上述第一个方面中任一项所述供电电路，用于为所述开关电源的控制器提供供电电压。
[0020]进一步地，所述供电电路数量大于或等于1，且小于或等于所述桥臂数量。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：
[0022]（1）本专利技术实施例提供的供电电路通过隔直电容Cb和二极管D1组成供电通路，开关电源输入端VIN的电能在桥臂下开关管关断时为供电电容C1充电，因而本专利技术实施例提供的供电电路能满足开关电源控制器在第三绕组的供电电容电压VCC建立前的供电需求，从而允许减小供电电容C1的容值和开关电源电路所需的启动电流，减小开关电源产品的成本和体积，提高产品的效率和可靠性；
[0023]（2）本专利技术实施例提供的充电控制电路通过获取表征开关电源电路供电电容电压VCC大小的第一电压与预设阈值电压比较以控制第三开关管的开关状态，可以精确控制供
电电容上的电压为所需要的供电电压，同时可以实现过压保护功能；且控制信号与功率级电路桥臂中的两个开关管的驱动信号完全独立，控制实现简单，可集成度高。
附图说明
[0024]图1为应用现有技术的一种第三绕组供电方式的开关电源原理图；
[0025]图2为本专利技术第一实施例提供的一种供电电路应用于开关电源的原理图。；
[0026]图3为本专利技术第一实施例提供的另一种供电电路应用于开关电源的原理图；
[0027]图4为本专利技术第一实施例提供的另一种供电电路应用于开关电源的原理图；
[0028]图5为图4提供的供电电路应用于开关电源的关键工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种供电电路，用于为开关电源的控制器提供供电电压，所述开关电源为桥式开关电源，所述开关电源包括变压器，以及位于所述变压器原边的至少一个桥臂，其特征在于，所述供电电路包括：电容C1、电容Cb、二极管D1和开关管Q3；所述电容Cb一端作为所述供电电路的输入端，用于连接所述桥臂的中点，所述电容Cb另一端同时连接所述二极管D1的阳极和所述开关管Q3的一端，所述二极管D1的阴极和所述电容C1一端连接在一起作为所述供电电路的输出端，所述开关管Q3的另一端和所述电容C1另一端连接在一起作为所述供电电路的接地端，用于连接所述开关电源原边的接地端；所述开关电源工作的各周期，所述供电电路的工作方式如下：当所述电容C1两端电压小于预设阈值电压时，所述开关管Q3关断：在所述桥臂上开关管开通、下开关管关断时，通过所述开关电源原边的输入端为所述电容Cb和所述电容C1充电，并为所述供电电路的输出端提供供电电压；在所述桥臂上开关管关断、下开关管开通时，由所述电容C1储存的能量为所述供电电路的输出端提供供电电压，所述电容Cb通过所述开关管Q3放电，使得所述电容Cb恢复充电功能；当所述电容C1两端电压大于或等于预设阈值电压时，所述开关管Q3导通：所述电容C1被旁路。2.根据权利要求1所述供电电路，其特征在于：所述开关管Q3为二极管D3，所述二极管D3的阴极为所述开关管Q3的一端，所述二极管D3的阳极为所述开关管Q3的另一端。3.根据权利要求1所述供电电路，其特征在于：所述开关管Q3为MOS管Q3，所述MOS管的漏极为所述开关管Q3的一端，所述MOS管的源极为所述开关管Q3的另一端，所述供电电路还包括充电控制电路，所述充电控制电路连接所述开关管Q3的栅极；所述充电控制电路用于获取表征所述电容C1两端电压大小的第一电压，将所述第一电压与所述预设...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁源，刘峥嵘，
申请(专利权)人：广州金升阳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：